Сальник двигателя PTFE или МКВ. Что лучше?
Уважаемые автолюбители!
Миссия компании ROSTECO - поставлять на рынок детали резинотехнического назначения исключительно высокого качества, имеющие эксплуатационные характеристики, которые соответствуют, либо превосходят требования автомобильной промышленности.
Компания ROSTECO дорожит качеством своей продукции и тщательно исследует каждую претензию потребителей.
Недавно, в одном из уважаемых агрегаторов предложений запасных частей появилась негативная оценка сальника конструкции МКВ, ROSTECO арт.20377.
Поскольку негатив содержал несколько умных слов, мы решили обратиться за пояснениями к Виктору Викторовичу Копыльцову, почетному химику, соавтору запатентованных изобретений, Генеральному директору АО «Резинотехника», ведущему российскому производителю сальников, соучредителю компании ROSTECO.
Представитель ROSTECO:
- Виктор Викторович, в этом веке мировой автопром бурно развивается, с ростом скоростей автомобилей выросли частоты вращения валов и нагрузки, появилось много новых материалов и конструктивных разработок в области уплотнительных манжет. Расширилась номенклатура изделий на конвейерах и рынке запасных частей. Очевидно, что возник дефицит информации, который порождает различные домыслы. Не могли бы Вы прокомментировать реплику Станислава Валерьевича, который негативно отозвался о сальнике МКВ в сравнении с «тефлоновым»?
Копыльцов В.В.:
- Здравствуйте, Станислав Валерьевич. Благодарим за комментарий, но Ваше предположение не верно.
Сальник конструкции МКВ, без металлической пружины, был разработан и запатентован компанией АО «Резинотехника» в 2011 году (патент на полезную модель 108535). Манжеты производятся из материала FPM (в части стран называется «FKM») на базе современных фтористых каучуков 4-го поколения.
Сальники данной конструкции начали поставляться на конвейерные предприятия с 2013 г.
На сегодняшний день манжетами МКВ производства АО «Резинотехника» комплектуются двигатели и другие агрегаты КАМАЗ, ЯМЗ, УМЗ, ЗМЗ. Так же, рынок запчастей потребляет данное изделие не только для автомобилей ВАЗ, но и для двигателей Renault.
Имеются многочисленные положительные отзывы потребителей по результатам длительной эксплуатации.
Представитель ROSTECO:
- Виктор Викторович, но считается, что тефлоновые сальники являются самыми современными. В чем их преимущества?
Копыльцов В.В.:
- Действительно, сальники из политетрафторэтилена (PTFE) - фторопласта, которые в народе называют «тефлоновыми», превосходят сальники из резиновых смесей по показателю термостойкости и могут выдерживать температуру в зоне трения до 300°С, против 175°С у FPM. Но, всегда ли это нужно?
Особенность материала PTFE — это термическая память. При нагревании уплотнительного элемента он увеличивает радиальное усилие, т.е. сильнее обтягивает вал для лучшего уплотнения. А это увеличивает трение в зоне контакта, при котором достигаются высокие температуры, с которыми превосходно справляется материал PTFE.
Но, сальник конструкции МКВ, не обремененный радиальной пружиной, имеет значительно более низкую температуру в пятне контакта с валом вращения, которую долго и прекрасно держит материал FPM.
Представитель ROSTECO:
- Виктор Викторович, но если сальник конструкции МКВ сделан из того же материала FPM что и сальник стандартной конструкции с пружиной, то каким образом, убрав пружину, удается уплотнять узел вращения?
Копыльцов В.В.:
- Определяя причины возникновения течей сальников классической конструкции с пружиной, было установлено, что «губа», на которой расположена рабочая кромка, периодически входит в резонанс и отскакивает от вала. Амплитуда резонанса (отскоки) и их продолжительность на разных оборотах различная. Таким образом, периодически создаются благоприятные условия для частого и длительного отскока от вала, что приводит к течи масла за пределы рабочей кромки.
Поняв коренную причину течи сальников, мы нашли решение в переменной величине радиального усилия на уплотнении с конической формой «губы».
То есть, каждый виток винта на губе «натянут» на вал с разным радиальным усилием и теперь резонанс наступает в разные периоды частоты вращения вала и никогда вместе на всех витках.
В процессе проведения экспериментов мы выяснили, что трех витков, лежащих на валу, достаточно для надежной герметизации.
Мы испытывали изделия конструкции МКВ в экстремальных условиях при смещении уплотняемого вала до 2 мм и эксцентриситете (биении) вала 0,35 мм на протяжении 600 часов и сальник остался герметичен.
Имитировали выработку шейки вала глубиной 0,2 мм радиусом 2,5 мм.
Сальник герметичен.
Представитель ROSTECO:
- Виктор Викторович, а всегда ли в конструкции сальника МКВ присутствует фетровый пыльник и какую функцию он выполняет?
Копыльцов В.В.:
- Фетровый пыльник — это дополнительная защита места уплотнения вала от пыли и грязи, такое решение было разработано для автомобилей, работающих в тяжелых условиях бездорожья или повышенной запыленности.
Такая конструкция зарекомендовала себя как на легковых внедорожниках, так и на грузовой и специальной технике разнообразного назначения.
Представитель ROSTECO:
- Виктор Викторович, не могли бы Вы подкрепить слова результатами научных исследований, чтобы Станислав Валерьевич и другие глубоко интересующиеся автолюбители получили достоверную информацию для собственного анализа.
Копыльцов В.В.:
- Специально для тех, кто потерял веру в отечественных инженеров и российское производство, ниже приведены исследования компании Freudenberg - топового мирового производителя манжет и сальников (в т.ч. PTFE).
Конструкция, аналогичная МКВ, представлена как «ESS, Energy Saving Seal» - сальник, сохраняющий энергию.
Freudenberg отмечает данную конструкцию как самую энергоэффективную из производящихся.
Сравнение всех видов конструкций по потерям мощности на трение при вращении.
В компании Freudenberg даже рассчитали, какие экономические и экологические выгоды возникают при использовании сальников ESS (MKB) в сравнении со стандартной конструкцией с пружиной и сальниками PTFE.
Трение и экономия топлива.
Представитель ROSTECO:
- Виктор Викторович, на основе приведенных показателей можно сделать вывод в преимуществах конструкции МКВ. Почему же в самых современных двигателях иностранного производства всё чаще встречаются тефлоновые сальники?
Копыльцов В.В.:
- Для каждого материала, из которого изготавливается манжета, существует предельная линейная скорость герметизируемого вала. Так у стандартной конструкции с пружиной из материала FPM(FKM) пределом является 21 метр в секунду.
А что делать, если скорость выше?
Так вот, у МКВ из материала FPM, предел 23 м/сек. Но, существует техника, у которой на валах скорость выше 23 м/сек и тут конструкторы нашли выход в использовании фторопласта (PTFE), который выдерживает предельную линейную скорость 30 м/сек.
Есть еще ряд факторов заставляющих конструкторов и химиков быть в постоянном поиске новых материалов и конструкций.
Россия - страна северная и холодная, 80% территории находится в зоне вечной мерзлоты, зафиксированы отрицательные температурные рекорды: -70°С в поселке Оймякон, а в Анадыре на станции «Восток» до -80°С. И, несмотря ни на что, техника должна работать. Классическая манжета из фтористой смеси рассчитана на -40°С, манжета МКВ до-52°С, а манжета из фторопласта (PTFE) может длительно работать в диапазоне от -90°С до +250°С.
Таким образом, какую выбрать конструкцию и из какого материала, решают конструкторы. К примеру, отечественные заводы, производящие грузовые силовые агрегаты, выбрали конструкцию МКВ.
Кстати, моё частное мнение, что агрегаты грузовых авто для Севера желательно перевести на сальники из ПТФЭ именно из-за низких эксплуатационных температур.
Представитель ROSTECO:
- Виктор Викторович, а как обстоят дела с сальниками двигателя на нашем флагмане автомобилестроения?
Копыльцов В.В.:
- Современные манжеты из новых материалов не могут стоить дешево. «АвтоВАЗ» в настоящее время использует сальники классической конструкции от поставщиков из Китая и Турции, правда это становится дорого и неудобно. Но, наше АО «Резинотехника» уже начало поставку опытных партий манжет из ПТФЭ (PTFE) на АвтоВАЗ и КАМАЗ. Ожидаем, что к концу 2025 года выйдем и на серийные поставки.
Представитель ROSTECO:
- То есть, будущее все-таки за фторопластовыми сальниками? Если АвтоВАЗ и КАМАЗ уже проводят ресурсные испытания, почему же мы ещё не видим манжет из PTFE в ассортименте ROSTECO?
Копыльцов В.В.:
- Стоит отметить, что сальник PTFE имеет серьезные проблемные стороны:
1. Очень высокие требования к монтажу на агрегат: идеальная чистота, сухой вал, время выдержки до запуска двигателя не менее 4 часов.
2. Теряет герметичность при небрежном отношении до монтажа, т.к. уплотняющий элемент не должен повергаться механическим воздействиям. Простыми словами, эту часть сальника нельзя трогать!
3. Высокая стоимость.
Представитель ROSTECO:
- Виктор Викторович, а есть ли подобные требования при установке сальников МКВ?
Копыльцов В.В.:
- Да, нужно учитывать некоторые особенности при установке. К рабочей кромке сальника МКВ следует относиться бережно и обеспечить правильное расположение на валу. Это не всегда удобно из-за конструктивных особенностей агрегатов. На производстве двигателей или в авторизованных СТО применяется специальная оснастка для монтажа сальника на вал. Для ремонта в кустарных условиях, могу рекомендовать использовать приспособление, которое не сложно самостоятельно изготовить из подручных материалов. На сайте rosteco.ru в разделе Технологии на эту тему есть инструкция.
Представитель ROSTECO:
- Виктор Викторович, спасибо за Ваши пояснения. Теперь многое стало понятным. Со своей стороны считаем, что хрупкость «тефлоновых» сальников и высокие требования к культуре ремонта при замене, сейчас не позволят широко продавать их на вторичном рынке без риска собрать негатив автолюбителей.
Требуется проводить серьёзную разъяснительную работу. При этом, сальники двигателей МКВ являются современной надежной конструкцией, позволяющей значительно увеличить интервал их замены.
И, компания ROSTECO обоснованно рекламирует увеличенный ресурс в 500 000 км пробега.
Копыльцов В.В.:
- Всё верно. В заключение можно сказать, что обе сравниваемые конструкции, на данный момент (ноябрь 2024 г.), – это лучшие решения для уплотнения валов однонаправленного вращения (в основном, для ДВС).
И, надеюсь, приведенные данные опровергают неверное предположение о том, что конструкция МКВ — это кустарная подделка сальников PTFE.
